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影响搅拌器输入能量和流动场的主要因素

　　搅拌的过程其实就是通过搅拌器叶片的旋转向内容器内的流体输入机械能，使流体获得合适的流动场，在流动场内进行动量、热量、的传递或者同时进行化学反应的过程。因此，流动场和输入能量总是设计与选用搅拌器时关心的问题，具体表现为：不同操作目的的搅拌过程就需要不同的流动场，在搅拌过程中需要提供给流体以多大的能量；而各种搅拌器在不同的操作条件下能产生什么样的流动场，顶进式搅拌器，供给多大的能量等一系列问题。搅拌器的选型和设计其实就是针对这种需要和可能的匹配。

　　下面我们来看看影响流动场和输入能量的主要因素.

　　影响流动场和输入能量的主要因素有以下三种。

　　1.搅拌器的结构型式，主要与釜型、搅拌器和内构件的形状及数量等有关。其中搅拌器和内构件的搭配方式产生的影响非常大。例如，对于低黏度流体，用一个八平叶桨式搅拌器进行搅拌。在相同转速下，有挡板时的输入功率和排量分别是无挡板时的10倍和4倍。

　　此外，无档板时流体的流动以水平环向流为主，而有挡板时则以轴向循环流为主。

　　2.搅拌器的转速搅拌器的工作原理与泵的叶轮相同，所产生的压头与转速n的平方成正比，提高搅拌器的转速．即可提供较大的压头。

　　3.被搅物料的特性，主要包括密度、流变行为、表面张力、相分率以及分散相尺寸等。搅拌过程的特性------地取决于物料的流变特性，如黏度等。

罐中液体的循环流动是达到物料混合所的流动状态，而湍流扩散、剪切流又是某些搅拌过程快速进行达到搅拌目的所需要的。虽然某种合适的流动状态也要靠搅拌罐及其他附件来共同造成，但是叶轮的形状与运转情况仍可以说是决定罐内流动状态的基本的因素。

　　各种搅拌叶轮形状按搅拌器的运动方向与叶轮表面的角度可分为三类，即平叶、折叶和螺旋面叶。桨式、涡轮式、锚式、框式等的叶轮都是平叶或折叶，而推进式、螺杆式、螺带式的叶轮则为螺旋面叶。　　平叶的桨面与运动方向垂直，即运动方向与桨面法线方向一致。折叶的桨面与运动方向成一个倾斜角度；一般这个倾斜角度为45或60度等。螺旋面叶是连续的螺旋面成其中一部分，叶片曲面与运动方向的角度逐渐变化，如推进式叶片的根部曲面与运动方向一般可为40-70度，而其叶端的曲面与运动方向的角度较小，一般为17度左右。　　由于平叶的运动方向与桨面垂直，所以当叶轮低速运转时，液体的主要流动为水平环向的流动。

　　当叶轮转速增大时，液体的径向流动就渐渐增大。叶轮转速愈高，由平叶排出的径向流愈强。但只靠叶轮本身，它造成的轴向流动还是很弱的。折叶由于桨面与运动方向成一定倾斜角，所以在叶轮运动时，除有水平环流外，还有轴向分流。在叶轮转速增大时，还有渐渐增大的径向流。螺旋面可以看成是许多折叶的组合，这些折叶的角度逐渐变化，所以螺旋面的流向也有水平环向流、径向流和轴向流，其中轴向流量大。